テーマ概要 - 宇宙ステーション・きぼう

募集区分
テーマ名
代表研究者
テーマ概要
国の戦略的研究募集区分「ヒト疾患に関連するエピゲノム研究」
新規な質量分析イメージングによる筋・骨格系疾患の発症機構解明
東京農工大学大学院工学研究院宮浦千里
宇宙の微小重力下では、何故、骨や筋が著しく減少するのか、未だ
解明されていない。本研究では、微小重力環境で骨や筋量の減少に
関与する反応性分子を最新の質量分析イメージング法を駆使して決
定し、mRNA（タンパク質合成の遺伝情報を写し取って伝える RNA）や
タンパク質発現解析を組み合わせた“メカノオミックス解析（トランスク
リプトミクス・プロテオミクス・メタボロミクス） *1)”により骨粗鬆症及びサ
ルコペニア*2)の発症解明につなげる。
「きぼう」の微小重力下で約 1 か月間飼育したマウスから四肢（大腿
骨・脛骨及び筋）を採取する。四肢サンプルは質量分析イメージング
法解析を用い、宇宙環境で変動する脂質やタンパク質の網羅的な組
織分布解析を行う。さらに、同一サンプルを用いてメカノオミックス解析
を行ない、重力に反応する分子を解明し、センサー分子の同定を目指
す。地上実験では、不動性骨粗鬆症マウス（尾部懸垂）を用いて同様
の解析を行い、不動と微小重力による反応性分子の差異を比較す
る。
提案者は、これまでに、プロスタグランジン E（PGE）*3)が骨や筋のメ
カニカルストレス（機械的刺激）に反応することを検討してきた。上記の
網羅的解析で得た PGE の変化と地上実験で PGE 合成酵素遺伝子欠
損マウスを尾部懸垂して得た結果を併せ、骨と筋のメカノセンシング
（機械的刺激を感知すること）における PGE の役割を解明する。
*1)
メカノオミックス解析：メカニカルストレス（機械的刺激）に着目した生命現象を
包括的に調べる解析。トランスクリプトミクス（遺伝子発現の網羅的解析）、プロ
テオミクス（タンパク質の網羅的解析）、メタボロミクス（代謝物の網羅的解析）
よりなる。
*2)
サルコペニア：全身の骨格筋量・骨格筋力の低下を特徴とする症候群。
*3)
プロスタグランジン E：炎症関連因子であり、種々の生体反応を制御する。
成果の活用、 
目指すビジョ
ン

宇宙の微小重力環境で起こる骨量減少と筋萎縮の原因となって
いるセンサー分子を決定し、その機構を解明することにより、高齢
化で大きな社会的課題となっている骨粗鬆症やサルコペニアの発
症機構解明につなげることができる。
メカノセンシングの視点からの創薬（PGE 合成・受容体阻害剤な
ど）を可能とし、宇宙飛行士の骨・筋の健康維持、骨粗鬆症やサ
ルコペニアの予防に有用な機能性食品の開発、ならびに新規治
療薬の開発に貢献することができる。

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